Фазосдвигающее устройство Советский патент 1982 года по МПК G01R25/04 

(54) ФАЗОСдаИГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к измерительной технике и может бъггь использовано в приборах для измерения фазы, в измерителях временных интервалов, в калибраторах фазы и временных интервалов. Известно фазосдвитающее устройство, содержащее формирователь входного наппряжения, умножитель частоты, переочетную схему и формирователь сдвинутого по фазе выходного напряжения. Однако такое устройство имеет относительно невысокую точность и достаточ сложно. Известно фазосдвигающее устройство, формирующее заданный фазовый сдвиг от носительно входного сигнала, и содержащее генератор, устройство временной за держки и выходное устройство.l . Однако такое устройство сложно по своей конструкции. Наиболее близким по техн :ческой сущ ности к предлагаемому устройству является фазосдвигакхцее устройство, содер|жащее формирователь входного напряжения, реверсивный счетчик, источники частоты и элементы И, причем выход генератора частоты через первый элемент И соединен с входом вычитания реверсивного счетчика, вход сложения которого через второй элемент И подключен к выходу источника частоты и входу третьего элемента И, кроме того В(зсод устройства соединен с входом формирователя . Однако такое техническое решение имеет ограниченные возможности формирования фазового сдвига. Цель изобретения - расширение диапазона задаваемых фазовых сдвигов. Указанная цель достигается тем, что в известное фазосдвигающее устройство, содержащее формирователь входного нап ряжения, реверсивный счетчик, генератор частоты и элементы И, причем выход генератора частоты через первый элемент И соединен с входом вычитания реверсивного счетчика дополнительна введена вентильная группа, вспомогательный счетчик. дешифратор нуля, триггер управления и второй делитель частоты, выход которого через второй элемент И подключен к сче ному входу вспомогательного счетчика и через третий элемент И к суммирукаде му входу реверсивного счетчика, вход установки в 1 триггера управления подключен к выходу формирователя, а вх установки в О - к выходу дешифратора нуля, при этом прямой выход триггера управления подключен ко вторым входам первого и второго элементов И, а инверсный - к второму входу третьего элемента И, причем вход сброса вспомогательного счетчика соединен с выходом тр€)тьего элемента И, выходы вспомогательного счетчика соединены с соответствующими входами реверсйвно.го счетчика через вентильную группу, подключенную своим управляющим входом и выходу дешифратора нуля, который является выходом устройства. Такое введение новых элементов и новых связей позволяет расширить диапазон задания новых сдвигов. На чертеже приведена структурная схема предлагаемого фазосдвигакщего устройства. Фазосдвигакяцее устройство включает в себя формирователь 1 входного напряжения, генератор 2 частоты, делитель 3 частоты, элементы И 4-6,. триггер 7 управления, реверсивный счетчик 8, вентильную группу 9, счетчик 10 и дешифратор 11 нуля, причем один вход триггера 7 управления соединен через формирователь 1 с входной шиной, другой вход объединен с выходом устройства и входом управления вентильной группы 9. Выход генератора 2 соединен соответственно через элемент И 4 с входом вычитания реверсивного счетчика 8, а через делитель 3 частоты с объединенными входам элементов И 5 и 6. Выход элемента И 5 объединен со входом сложения реверсивного счетчика 8 и входом Сброс счетчика 10, счетный вход которого сое динен с выходом элемента И 6, а выход через вентильную группу 9 подключенъ к входам разрядов реверсивного счетчика 8, выход через дешифратор 11 нуля соединенного с выходом устройства. Кроме того, соответствующие выходы триггера 7 соединены с вторыми входами элементов И 6, 4, 5. Устройство работает следующим образом. В исходном положении состояние отдельных элементов в схеме произвольное. На формирователь 1 подают входное синусоидальное напряжение, где оно формируется в короткие импульсы положительной полярности, соответствующие моментам перехода входного сигнала через нуль в одном направлении. Первый же импу;1ьс с выхода формирователя 1 поступающий на вход триггера 7 ставит его в такое положение, при котором открьгеаются элементы И 4 и 6. Через элемент И 4 импульсы с выхода генератора 2 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 8, осуществляя уменьшение кода, имеющегося до прихода этих импульсов в счетчике. Через элемент И 6 на вход вспомогательного счетчика 10, обнуляющегося импульсом с выхода элемента И 5, начинают поступать импульсы с выхода делителя 3 частоты, частота которых в И раз MeifTrttte частоты генератора 2. В момент времени, когда реверсивный счетчик обнулится, срабатывает дешифратор 11 нуля, вырабатывая на своем выходе импульс. Этот импульс открывает вентильную группу 9, осуществляющая запись в реверсивный счетчик 8 кода того же числа импульсов, которое к данному времени насчитал вспомогательный счетчик 1О. Одновременно импульс с выхода дешифратора 11 нуля поступает на второй вход триггера 7 управления, осуществляя его переброс. При этом, элементы И 6, 4 закрываются, а элемент И 5 открывается. Через элемент И 5 на суммируклций вход реверсивного счетчика 8 начинает поступать последовательность импульсов с выхода делителя 3 частоты. Таким офазом, к моменту прохождения следующего импульса с выхода формирователя 1 в реверсивном счетчике 8 образован код преобразуемого временного интервала (периода) , так как если бы он заполнялся в течение всего периода импульсами с выхода делителя 3 частоты. ЕСЛИ появление первого импульса на выходе дешифратора 11 зависит от начального состояния реверсивного счетчика 8 в момент прихода первого входного импульса и в большинстве случаев не соответствует моменту половины периода временного интервала между первым и вторым входными импульсами с выхода формирователя 1, то начиная с момента появления второго входного импульса в делителе частоты устанавливается нормальный режим работы. Появление на входе 7 следу квдего импульса с формирователя 1 вновь возвращает триггер 7 в состояние при которсм элемент И 5 заперт, элементы И 6 и 4 открыты, и через послед ний на вычитающий вход реверсивного счетчика 8 поступают вычитающие импульсы с выхода генератора 2. Поступающая частота этих импульсов в И раз вьпие суммированных импул1эсов, при этом обнуление реверсивного счетчика 8 произойдет в момент соответствующий времени Т/П временного интервала меж ду соседними входными импульсами. Срабатывание дешифратора 11 приводит к появлению на выходе импульса с сдви гом на Т/П и к записи в реверсивный счетчик 8 такого количества импульсов с выхода делителя 3 частоты, который к этому моменту времени насчитывает вспомогательный счетчик. Изменение коэффициента деления делителя частоты 3 дает возможность дискретно изменить фазовый сдвиг выходной последовательности импул1зсов в пределах ЗбО /П где И 2, 3, 4... Фазовый сдвиг в этом случае соответственно составляет 18Oj 120°, 90 и т.д., что существенно рас ширяет функциональные возможности предложенного устройства по сравнению с известным. Использование в качестве вспомогательного источника частоты дает возможность засинхронизировать между собой обе последовательности (оба источника частоты) повысив тем самым стабильность фазового сдвига выходной последовательности. Формула изобретения. Фазосдвигающее устройство, содержащее формирователь входаого напряжения, реверсивный счетчик, генератор частоты и элементы И, причем выход генератора частоты через первый элемент И соединен с входом вычитании реверсивного счетчика, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона задаваемых фазовых сдвигов, в него введены вентильная группа, вспомогательный счетчик, дешифратор нуля, триггер управления, делитель частоты, выход готорого через второй элемент И подключен к счетному входу вспомогательного счетчика и через третий элемент И к суммирующему входу реверсивного счетчика, вход установки в 1 триггера управления подключен к пыходу формирователя, а вход установки в О - к выходу дешифратора нуля, при этом прямой выход, триггера управления подключе к вторым входам первого и второго элементов И, а инверсный к второму входу третьего элемента И, причем вход сброса вспомогательного счетчика соединен с выходом третьего элемента И, выходы вспомогательного счетчика соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика через вентильную , подключенную своим управляющим входом к ъъкопу дешифратора нуля, который является выходом устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 759978, кл. GOIR 25/04, 198О. 2,Авторское свидетельство СССР № 451019, кл. G01R 25/О4, 1974.